RU2749103C1 - Industrial programmable controller - Google Patents

Industrial programmable controller Download PDF

Info

Publication number
RU2749103C1
RU2749103C1 RU2019141404A RU2019141404A RU2749103C1 RU 2749103 C1 RU2749103 C1 RU 2749103C1 RU 2019141404 A RU2019141404 A RU 2019141404A RU 2019141404 A RU2019141404 A RU 2019141404A RU 2749103 C1 RU2749103 C1 RU 2749103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chassis
modules
module
intended
communication
Prior art date
Application number
RU2019141404A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Акционерное общество "ТеконГруп"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "ТеконГруп" filed Critical Акционерное общество "ТеконГруп"
Priority to RU2019141404A priority Critical patent/RU2749103C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2749103C1 publication Critical patent/RU2749103C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054Input/output
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/02Arrangements for program control, e.g. control units using wired connections, e.g. plugboards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

FIELD: controllers.SUBSTANCE: invention relates to programmable logic controllers. The programmable controller (1) comprises a processing unit (2), no less than one local section (3) comprising no less than one chassis (8) with input-output modules (9), and no less than one remote section (4) comprising no less than one chassis (10) with no less than one interface module (11) and input-output modules (12). The processor unit (2) is comprised of a chassis (5) and a central processing unit module (6) (CPU module) fixed on the chassis or two reserved CPU modules fixed on the chassis. The chassis has interface connectors intended for buses (14) intended for communication with the chassis (8) of the local section (3) on the front wall thereof. Each CPU module has interface connectors intended for buses (15) for communication with the interface module (11) of the remote section (4) intended for buses (17) for communication with the upper level system (16) of the APCS on the front wall thereof. The two interface connectors on the front of the CPU module take form of SFP modules.EFFECT: ensured possibility of using input-output modules of different series of controllers.1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к промышленному программируемому контроллеру МФК 1500®. Промышленный программируемый контроллер (далее контроллер) предназначен для измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления производственными процессами, технологическими линиями и агрегатами средней и высокой сложности, как в системах управления технологическими процессами, так и в системах противоаварийных защит и блокировок.The invention relates to an industrial programmable controller MFK 1500 ® . The industrial programmable controller (hereinafter referred to as the controller) is intended for measurement, control, regulation, diagnostics and control of production processes, technological lines and units of medium and high complexity, both in process control systems and in emergency protection and interlocking systems.

Процессорный блок контроллера состоит из шасси и двух резервированных модулей центральных процессоров (далее модулей ЦП), закрепленных на шасси.The processor unit of the controller consists of a chassis and two redundant central processing units (hereinafter referred to as CPU modules) fixed to the chassis.

Стоит уточнить, что термин «соединитель» употребляется при описании аналогов и полезной модели в общем смысле и охватывает приборные розетки и/или вилки, порты, разъемы, зажимы, оптические SFP-модули и т.п.It should be clarified that the term "connector" is used when describing analogs and a utility model in a general sense and covers device sockets and / or plugs, ports, connectors, clamps, optical SFP modules, etc.

Стоит уточнить, что термин «интерфейсный соединитель» употребляется в заявке при описании аналогов и полезной модели в отношении соединителей, предназначенных для взаимодействия абонентов по интерфейсу.It is worth clarifying that the term "interface connector" is used in the application when describing analogs and a utility model in relation to connectors intended for interaction of subscribers via an interface.

Стоит уточнить, что термин «модуль ввода-вывода» употребляется при описании аналогов и полезной модели в общем смысле и охватывает все возможные устройства связи с объектом (УСО), предназначенные для ввода в контроллер сигналов с датчиков различных типов, а также для вывода сигналов управления исполнительным устройствам, и работающие с различными типами сигналов, в том числе модули ввода и/или вывода аналоговых и/или дискретных сигналов, ввода число-импульсных и частотных сигналов и т.п.It is worth clarifying that the term "input-output module" is used when describing analogs and a utility model in a general sense and covers all possible communication devices with an object (USO) intended for inputting signals from sensors of various types into the controller, as well as for outputting control signals executive devices, and working with various types of signals, including input and / or output modules for analog and / or discrete signals, input of number-pulse and frequency signals, etc.

Конструктивное выполнение модулей контроллера должно обеспечивать их нахождение в стандартных электротехнических шкафах. Известны несколько форм-факторов исполнений модулей контроллера. Одни имеют вид отдельных функциональных модулей, корпуса которых крепятся на DIN-рельс, а общение между модулями происходит по кабелям. Большое распространение имеют контроллеры, печатные платы модулей которых и объединительная печатная плата размещаются в крейте и имеют конструктив Евромеханика. В последнее время контроллеры имеют вид отдельных функциональных модулей, корпуса которых выполняют из пластика и закрепляют на шасси, при этом каждая из компаний использует свои типоразмеры, формы и конструктив модулей и шасси. Связь между модулями в таких контроллерах осуществляется по внутренней шине, находящейся на печатной плате шасси. Все вышеперечисленные серии1 контроллеров были разработаны и в группе компаний ТЕКОН и на сегодняшний день при проектировании ПТК2 ТЕКОН для АСУ ТП может использоваться вся линейка контроллеров (ТЕКОНИК®, МФК3000®, МФК1500® на базе модуля ЦП серии CPU715), каждый из которых в наибольшей степени предназначен для решения локальных задач.The design of the controller modules should ensure their location in standard electrical cabinets. Several form factors of controller modules are known. Some have the form of separate functional modules, the cases of which are mounted on a DIN rail, and communication between the modules occurs via cables. Controllers are widespread, the printed circuit boards of the modules of which and the backplane are located in a crate and have a Euromechanics construct. Recently, controllers have the appearance of separate functional modules, the cases of which are made of plastic and fixed to the chassis, while each of the companies uses its own standard sizes, shapes and designs of modules and chassis. Communication between modules in such controllers is carried out via an internal bus located on the chassis printed circuit board. All of the above series 1 controllers have been developed in the group TEKON companies and today in the design of the PTC 2 TEKON for process automation can be used the entire line of controllers (TEKONIK ®, MFK3000 ®, MFK1500 ® based CPU CPU715 series module), each of which to the greatest extent intended for solving local problems.

На страницах 1-5 брошюры3 «Информация о продукте. Семейство Experion® I/O» и на странице 24 брошюры4 «Обзор контроллеров и модулей ввода-вывода Experion® СЕЕ» описаны серии модулей ввода-вывода, разработанные фирмой Honeywell. Это и серии Rail I/O Series-A (RIOM-A) и Rail I/O Series-H (RIOM-H), которые предназначены для крепления на DIN-рельс. Это и серия РМ I/O (PMIO), печатные платы модулей которых и объединительная печатная плата размещаются в крейте. Это и серия Chassis I/O Series-A (CIOM-А), корпуса модулей которых закрепляют на шасси. Это и серия "Series С", в которой каждый из корпусов модулей ввода- вывода и корпус модуля управления расположен на своей индивидуальной печатной плате. Все серии модулей фирмы Honeywell создавались в рамках создания новых контроллеров, в которых форм-фактор модуля управления соответствовал форм-фактору модулей ввода-вывода. Идея фирмы Honeywell, описанная в брошюрах3 и 4, заключается в том, что при проектировании Experion Process Knowledge System (сокращенно Experion PKS®) - распределенной системы управления процессом для пользователя обеспечивается возможность использовать все пять серий модулей ввода-вывода для того, чтобы выбрать решение наиболее подходящее для управления конкретным процессом. При этом в качестве центральных вычислительных устройств в Experion PKS предлагается использовать самые мощные модули управления С200 или С300. При этом с одним и тем же модулем управления могут быть использованы модули ввода-вывода разных серий, что позволяет обеспечить максимальную гибкость при минимальной стоимости системы управления.Pages 1-5 of brochure 3 , Product Information. Family Experion ® I / O »and on page 24 of the brochure 4," Overview of controllers and input-output modules Experion ® CEE "describes a series of IO modules developed by Honeywell. These are the Rail I / O Series-A (RIOM-A) and Rail I / O Series-H (RIOM-H), which are designed for mounting on a DIN rail. This is the PM I / O (PMIO) series, the printed circuit boards of the modules of which and the backplane are located in the crate. This is also the Chassis I / O Series-A (CIOM-A), whose module cases are fixed to the chassis. This is the "Series C" series, in which each of the I / O module housings and the control module housing are located on its own individual printed circuit board. All series of Honeywell modules were created as part of the creation of new controllers in which the form factor of the control module corresponded to the form factor of the I / O modules. Honeywell's vision in Brochures 3 and 4 is that by designing the Experion Process Knowledge System (Experion PKS ® ), a distributed process control system, the user can use all five series of I / O modules to choose from. the solution most suitable for managing a specific process. At the same time, Experion PKS proposes to use the most powerful C200 or C300 control modules as central computing devices. At the same time, I / O modules of different series can be used with the same control module, which allows for maximum flexibility at the lowest cost of the control system.

Возможность проектирования такой гибкой системы управления Experion PKS® обеспечивают следующие факторы:The possibility of designing a flexible Experion PKS ® control systems provide the following factors:

- Пять полностью интегрированных серий модулей ввода-вывода разных форм-факторов и методов монтажа, при этом модули каждой серии имеют полный набор функций, характеристик и типов модулей.- Five fully integrated series of I / O modules in a variety of form factors and mounting methods, with each series offering a complete set of functions, characteristics and module types.

- Все серии модулей ввода-вывода полностью интегрированы с модулем управления и пользовательским интерфейсом.- All series of I / O modules are fully integrated with the control module and user interface.

При этом проектирование гибкой системы управления Experion PKS® обеспечивает следующие преимущества:In this design the flexible Experion PKS ® control system provides the following advantages:

- Поддержка устаревших модулей ввода-вывода позволяет пользователям защищать свои инвестиции и развиваться в Experion PKS® в темпе, который наиболее целесообразен для их предприятия и персонала.- Support for legacy input-output module enables users to protect their investments and develop into Experion PKS ® at a pace that is best suited for their businesses and staff.

- Возможность интеграции с сетями полевого уровня и протоколами интеллектуальных цифровых устройств (такими как HART, FOUNDATION Fieldbus, ProfiBus, Modbus, DeviceNet).- Ability to integrate with field networks and smart digital device protocols (such as HART, FOUNDATION Fieldbus, ProfiBus, Modbus, DeviceNet).

- Выборочно некоторые сети и модули ввода-вывода могут быть реализованы в конфигурации с резервированием, не обеспечивающей единой точки отказа.- Selectively, some networks and I / O modules can be implemented in a redundant configuration that does not provide a single point of failure.

Конструктивное выполнение процессорного модуля С300 фирмы Honeywell (страница 21 брошюры4), который впоследствии был назван «С300 controller» (брошюра5 "Experion С300 Controller") позволяет соединять его с модулями ввода-вывода разных серий контроллеров. Процессорный модуль С300 состоит из модуля управления серии "Series С" и его индивидуальной платы (индивидуального шасси). Все интерфейсные соединители, предназначенные для подключения модуля управления ко всем внешним устройствам и источнику питания, находятся только на его индивидуальной плате. Сам модуль управления не содержит интерфейсных соединителей для подключения внешних устройств. А вот прямоугольная индивидуальная плата имеет достаточно большой периметр, что позволяет разместить на ней необходимое количество разнотипных соединителей. В электротехническом шкафу индивидуальные платы располагают друг под другом. При этом на одной индивидуальной плате располагается только один модуль управления. При резервировании второй модуль управления располагается на своей индивидуальной плате, а связь между резервированными модулями управления происходит по кабелям, которые соединяют их платы. В качестве достоинств конструктивного выполнения контроллера в виде модулей серии "Series С" и их вертикального расположения в шкафу в брошюре5 указано, что указанный форм-фактор обеспечивает «надежную и высокодоступную платформу в элегантном стиле, которая сокращает занимаемую площадь, упрощает установку и обслуживание и обеспечивает эффективное рассеивание тепла, что увеличивает срок службы», при этом «избыточность элементов и отсутствие единой объединительной платы обеспечивает решение без единой точки отказа». Тем не менее, несмотря на все перечисленные в брошюре5 достоинства если посмотреть на фотографию6 расположенных в электротехническом шкафу модулей управления и модулей ввода-вывода серии "Series С" то видно, что поскольку каждый модуль расположен на своей индивидуальной плате, имеющей вид плоской пластины достаточно большого периметра, то в шкафу можно разместить небольшое количество плат с модулями. К тому же если рассмотреть примеры7 крепления столь широко сейчас используемого SFP-модуля8 (англ. Small Form-factor Pluggable) на достаточно плоской индивидуальной плате то видно, что для этого используют фирменную крышку, которой накрывают и закрепляют расположенный на плате SFP-модуль, и которую жестко крепят к плате винтом. Следовательно, конструктивное выполнение слота и расположенного в нем SFP-модуля, которое предусматривает быструю «горячую» замену SFP-модуля, в данном случае теряет свою актуальность.The design of the Honeywell C300 processor module (page 21 of brochure 4 ), which was later named "C300 controller" (brochure 5 "Experion C300 Controller"), allows it to be connected to I / O modules of different series of controllers. The C300 processor module consists of a "Series C" control module and its individual board (individual chassis). All interface connectors for connecting the control module to all external devices and power supply are located only on its individual board. The control module itself does not contain interface connectors for connecting external devices. But a rectangular individual board has a sufficiently large perimeter, which allows you to place the required number of different types of connectors on it. In the electrical cabinet, the individual boards are placed one under the other. In this case, only one control module is located on one individual board. With redundancy, the second control module is located on its own individual board, and communication between the redundant control modules occurs via cables that connect their boards. Brochure 5 notes that the form factor provides “a robust and highly available platform in an elegant style that reduces footprint, simplifies installation and maintenance, and provides the benefits of a Series C controller design and vertical cabinet positioning. provides efficient heat dissipation for longer life ", while" redundant components and no single backplane provide a solution without a single point of failure. " Nevertheless, despite all the advantages listed in brochure 5, if you look at the photo of 6 control modules and I / O modules of the "Series C" series located in an electrical cabinet, you can see that since each module is located on its own individual board, which looks like a flat plate a sufficiently large perimeter, a small number of boards with modules can be placed in the cabinet. In addition, if we consider examples 7 of fastening such a widely used SFP module 8 (English Small Form-factor Pluggable) on a rather flat individual board, we can see that for this they use a proprietary cover, which is used to cover and fix the SFP module located on the board. , and which is rigidly fixed to the board with a screw. Consequently, the design of the slot and the SFP-module located in it, which provides for a quick "hot" replacement of the SFP-module, in this case loses its relevance.

В качестве аналога9 для заявляемого контроллера можно указать многофункциональный контроллер МФК 1500 на базе модуля ЦП серии CPU715. Известный контроллер имеет модульную конструкцию и содержит основную секцию, в которой на шасси расположены один или два модуля ЦП и модули ввода-вывода. Контроллер может содержать по меньшей мере одну удаленную секцию, в которой на шасси расположены один или два интерфейсных модуля и модули ввода-вывода. Связь модуля ЦП с удаленной секцией осуществляется по дублированным шинам, для которых на передней стенке каждого модуля ЦП расположены интерфейсные соединители. Также на передней стенке модуля ЦП находятся интерфейсные соединители для шин, предназначенных для связи с системой верхнего уровня (далее СВУ) АСУ ТП. Также есть интерфейсный соединитель для шины связи с внешним устройством, например панелью оператора.As an analogue of 9 for the claimed controller, you can specify the multifunctional controller MFK 1500 based on the CPU715 series CPU module. The known controller has a modular design and contains a main section, in which one or two CPU modules and I / O modules are located on the chassis. The controller may contain at least one remote section, in which one or two interface modules and I / O modules are located on the chassis. The communication between the CPU module and the remote section is carried out via duplicated buses, for which interface connectors are located on the front wall of each CPU module. Also on the front wall of the CPU module there are interface connectors for buses intended for communication with the upper-level system (hereinafter VCA) of the APCS. There is also an interface connector for the communication bus with an external device, such as an operator panel.

В качестве прототипа10 для заявляемого контроллера принят многоцелевой контроллер РЕМИКОНТ Р-400. Известный контроллер имеет модульную конструкцию и содержит блок базовых модулей (ББМ) и станцию (ии) ввода-вывода для связи с датчиками и исполнительными устройствами. Каждая из станций ввода-вывода содержит модули интерфейсной связи (МИС) и модули ввода-вывода (УСО) различного типа. Модуль МИС обеспечивает питанием модули УСО и обеспечивает связь с модулями УСО по протоколу MODBUS и связь с блоком ББМ по протоколам I2C или PROFIBUS. Блок ББМ, являющийся ядром контроллера, состоит из набора модулей: процессорный модуль, сетевой модуль, модуль интерфейсной связи с фирменным протоколом, модуль интерфейсной связи стандарта РС/104, модуль стабилизированного питания, модуль базовый коммуникационный, модуль базовый индикационный.As a prototype 10 for the claimed controller, the REMIKONT R-400 multipurpose controller is adopted. The known controller has a modular design and contains a block of base modules (BBM) and an input-output station (s) for communication with sensors and actuators. Each of the input-output stations contains interface communication modules (MIS) and input-output modules (USO) of various types. The MIS module supplies power to the USO modules and provides communication with the USO modules using the MODBUS protocol and communication with the BBM unit using the I 2 C or PROFIBUS protocols. The BBM unit, which is the core of the controller, consists of a set of modules: a processor module, a network module, an interface communication module with a proprietary protocol, an interface communication module of the PC / 104 standard, a stabilized power supply module, a basic communication module, and a basic display module.

Техническая проблема заключается в расширении арсенала средств промышленных программируемых контроллеров.The technical problem is to expand the arsenal of tools for industrial programmable controllers.

При создании нового мощного процессорного блока контроллера стояла задача его интеграции в ПТК2 ТЕКОН, в котором обеспечена возможность использовать модули ввода-вывода разных серий контроллеров, разработанных в группе компаний ТЕКОН. Для этого процессорный блок содержит достаточное количество разнотипных интерфейсных соединителей, в том числе и имеющих вид SFP-модулей, при этом конструктив процессорного блока отвечает современным требованиям эстетики, т.е. он компактный и симметричный.When creating a new powerful processor unit of the controller, the task was to integrate it into the PTK 2 TEKON, which provided the opportunity to use I / O modules of different series of controllers developed by the TEKON group of companies. For this, the processor unit contains a sufficient number of different types of interface connectors, including those in the form of SFP modules, while the design of the processor unit meets modern aesthetics requirements, i.e. it is compact and symmetrical.

Технический результат достигается тем, что программируемый контроллер содержит процессорный блок, по меньшей мере одну локальную секцию, содержащую по меньшей мере одно шасси с модулями ввода-вывода и по меньшей мере одну удаленную секцию, содержащую по меньшей мере одно шасси с по меньшей мере одним интерфейсным модулем и с модулями ввода-вывода. Процессорный блок состоит из закрепленного на шасси модуля ЦП или закрепленных двух резервированных модулей ЦП. Для этого шасси имеет на передней стенке механические и электрические соединители. Также шасси процессорного блока имеет интерфейсные соединители, предназначенные для дублированных шин, предназначенных для связи с шасси локальной секции. Каждый модуль центрального процессора имеет на передней стенке интерфейсные соединители. По меньшей мере два из интерфейсных соединителей на передней стенке модуля ЦП предназначены для дублированных шин, предназначенных для связи с интерфейсным модулем удаленной секции. Еще по меньшей мере два из интерфейсных соединителей на передней стенке модуля ЦП предназначены для дублированных шин, предназначенных для связи Ethernet с системой верхнего уровня АСУ ТП. Еще по меньшей мере два интерфейсных соединителя на передней стенке модуля ЦП имеют вид SFP-модулей и предназначены для межконтроллерного обмена данными.The technical result is achieved in that the programmable controller contains a processing unit, at least one local section containing at least one chassis with input-output modules and at least one remote section containing at least one chassis with at least one interface module and with I / O modules. The processor unit consists of a CPU module attached to a chassis or two redundant CPU modules attached. For this, the chassis has mechanical and electrical connectors on the front wall. Also, the processor unit chassis has interface connectors for redundant buses intended for communication with the local section chassis. Each CPU module has interface connectors on the front wall. At least two of the interface connectors on the front of the CPU module are dedicated to redundant buses for communication with an interface module in the remote section. At least two more of the interface connectors on the front wall of the CPU module are intended for redundant buses intended for Ethernet communication with the upper level of the process control system. At least two more interface connectors on the front panel of the CPU module are in the form of SFP modules and are intended for inter-controller data exchange.

Для последующего описания контроллера приведены следующие чертежи:For the following description of the controller, the following drawings are given:

фиг. 1 - пример компоновки контроллера, в процессорном блоке которого один модуль ЦП;fig. 1 is an example of the arrangement of a controller, the processing unit of which has one CPU module;

фиг. 2 - пример компоновки контроллера, в процессорном блоке которого резервированные модули ЦП;fig. 2 is an example of a controller arrangement with redundant CPU modules in a processor unit;

фиг. 3 - процессорный блок контроллера с одним модулем ЦП;fig. 3 - controller processor unit with one CPU module;

фиг. 4 - процессорный блок контроллера с резервированными модулями ЦП;fig. 4 - controller processor unit with redundant CPU modules;

фиг. 5 - процессорный блок контроллера;fig. 5 - controller processor unit;

фиг. 6 - процессорный блок контроллера с одним модулем ЦП с дверцей.fig. 6 - controller processor unit with one CPU module with a door.

Контроллер 1 (фиг. 1) МФК1500® содержит процессорный блок 2 и содержит локальную секцию 3 и/или удаленную секцию 4. Локальных секций 3 может быть две (фиг. 2), а количество удаленных секций 4 не более семнадцати. Процессорный блок 2 состоит из шасси 5 и первого модуля ЦП 6 серии CPU850 (фиг. 3) или расположенных на шасси 5 первого 6 и второго 7 резервированных модулей ЦП (фиг. 4). Модуль ЦП используется в контроллере в качестве центрального вычислительного устройства. Локальная секция 3 состоит из по меньшей мере одного шасси 8 с модулями ввода-вывода 9. Удаленная секция 4 состоит из по меньшей мере одного шасси 10 с одним или двумя резервированными интерфейсными модулями 11 и с модулями ввода-вывода 12. Здесь следует отметить, что и в локальной секции 3 и в удаленной секции 4 могут быть использованы модули ввода-вывода любой из серий1 контроллеров, разработанных в группе компаний ТЕКОН. При наличии нескольких шасси в одной секции они соединены между собой кабелями 13 расширения магистрали. Обмен данными между процессорным блоком 2 и локальной секцией 3 осуществляют по дублированным шинам 14 CAN по фирменному протоколу Unitbus. Для обмена данными между процессорным блоком 2 и локальной секцией 3 по дублированным шинам 14 может быть использована M-LVDS - технология и фирменный протокол ТМВ. Обмен данными между процессорным блоком 2 и удаленной секцией 4 осуществляется по дублированным шинам 15 сети Ethernet. Интерфейсный модуль 11 обеспечивает связь с процессорным блоком 2 по фирменному протоколу МС1500 и обеспечивает связь с модулями ввода-вывода 12 по фирменным протоколам Unitbus или ТМВ. Связь процессорного блока 2 с СВУ 16 АСУ ТП осуществляется по дублированным шинам 17 сети Ethernet. При наличии нескольких удаленных секций 4 используются коммутаторы 18 (фиг. 2). В режиме резервирования модулей ЦП в шасси 5 устанавливается два модуля ЦП, при этом обмен данными между модулями ЦП происходит по шинам, расположенным на печатной плате шасси 5. На передней стенке шасси 5 для соединения с каждым из модулей ЦП (фиг. 5) имеется два электрических сигнальных соединителя 19 и 20, соединитель 21 для электропитания, два упора 22 и 23 и механический соединитель (защелка) 24. Также на передней стенки шасси 2 имеются две пары интерфейсных соединителей (25, 26 и 27, 28) типа 8Р8С, предназначенных для шин 14, предназначенных для подключения первой и второй локальных секций 3. На передней стенке шасси 2 имеется два соединителя 29 для электропитания. Для высокой надежности шасси спроектированы максимально просто: активных элементов нет, цепи питания и шины дублированы. На передней стенке каждого модуля ЦП имеется индикаторное табло 30, трехпозиционный переключатель 31 режимов работы модуля ЦП, кнопка 32 для установки настроек по умолчанию (заводских уставок) модуля ЦП (далее кнопка "DEF") и слот 33 для карты памяти SD.Controller 1 (Fig. 1) MFC1500 ® contains a processor unit 2 and contains a local section 3 and / or a remote section 4. There can be two local sections 3 (Fig. 2), and the number of remote sections 4 is not more than seventeen. The processor unit 2 consists of chassis 5 and the first CPU module 6 of the CPU850 series (Fig. 3) or located on the chassis 5 of the first 6 and second 7 redundant CPU modules (Fig. 4). The CPU module is used in the controller as a central computing device. The local section 3 consists of at least one chassis 8 with I / O modules 9. The remote section 4 consists of at least one chassis 10 with one or two redundant interface modules 11 and with I / O modules 12. It should be noted here that Both in the local section 3 and in the remote section 4 I / O modules of any of the series 1 of controllers developed by the TEKON group of companies can be used. If there are several chassis in one section, they are interconnected by extension cables 13 of the trunk. Data exchange between the processor unit 2 and the local section 3 is carried out via duplicated CAN buses 14 using the proprietary Unitbus protocol. To exchange data between the processor unit 2 and the local section 3 via duplicated buses 14, the M-LVDS technology and TMV proprietary protocol can be used. Data exchange between the processor unit 2 and the remote section 4 is carried out via duplicated buses 15 of the Ethernet network. The interface module 11 provides communication with the processor unit 2 using the proprietary MC1500 protocol and provides communication with the I / O modules 12 using the proprietary Unitbus or TMB protocols. The communication of the processor unit 2 with the SVU 16 of the APCS is carried out via the duplicated buses 17 of the Ethernet network. If there are several remote sections 4, switches 18 are used (Fig. 2). In the redundant mode of CPU modules, chassis 5 installs two CPU modules, while data exchange between the CPU modules occurs via buses located on the printed circuit board of chassis 5. On the front wall of chassis 5, for connection to each of the CPU modules (Fig. 5), there are two electrical signal connectors 19 and 20, a connector 21 for power supply, two stops 22 and 23 and a mechanical connector (latch) 24. Also on the front wall of the chassis 2 there are two pairs of interface connectors (25, 26 and 27, 28) of the 8P8C type, intended for buses 14 for connecting the first and second local sections 3. On the front wall of the chassis 2 there are two connectors 29 for power supply. For high reliability, the chassis are designed as simply as possible: there are no active elements, power circuits and buses are duplicated. On the front wall of each CPU module there is an indicator board 30, a three-position switch 31 for operating modes of the CPU module, a button 32 for setting the default settings (factory settings) of the CPU module (hereinafter "DEF" button) and a slot 33 for an SD memory card.

На передней стенке каждого модуля ЦП имеются следующие интерфейсные соединители для кабелей:The front panel of each CPU module has the following interface cable connectors:

- два соединителя 34 и 35 связи RS-485, предназначенных для подключения внешних устройств (панелей операторов, частотных преобразователей, второго нерезервированного контроллера и т.п.);- two connectors 34 and 35 for RS-485 communication, intended for connecting external devices (operator panels, frequency converters, a second non-redundant controller, etc.);

- два соединителя 36 и 37 типа 8Р8С связи Ethernet 100/1000Base-T для шин 17, предназначенных для связи с СВУ АСУ ТП;- two connectors 36 and 37 of the 8P8C type for Ethernet 100 / 1000Base-T communication for buses 17, intended for communication with the VCA APCS;

- два соединителя 38 и 39 типа 8Р8С связи Ethernet 100/1000Base-T для шин 15, предназначенных для подключения удаленных секций 4.- two connectors 38 and 39 of the 8P8C type for Ethernet 100 / 1000Base-T communication for buses 15, intended for connecting remote sections 4.

Под индикаторным табло 30 расположена дверца 40 (фиг. 6), за которой в модуле ЦП имеются два держателя (слота), предназначенных для SFP-модулей 41 и 42 связи Ethernet 100/1000Base-T или связи Ethernet 1000Base-FX. Данные соединители предназначены для шин межконтроллерного обмена при резервировании контроллеров или предназначены для обмена данными с другими устройствами.Under the display panel 30 is a door 40 (Fig. 6), behind which the CPU module has two holders (slots) intended for SFP modules 41 and 42 for Ethernet 100 / 1000Base-T communication or Ethernet 1000Base-FX communication. These connectors are intended for inter-controller communication buses when redundant controllers or are intended for data exchange with other devices.

При работе контроллера от датчиков поступает сигнал в модули ввода локальной 3 или удаленной 4 секции, где он преобразуется в цифровой формат и в цифровом виде передается в модуль ЦП 6, где происходит его обработка и последующая передача результата обработки в модули вывода соответствующих секций контроллера. В свою очередь, модули вывода передают управляющий сигнал в исполнительные механизмы. Режим работы модуля ЦП (контроллера) определяется положением переключателя 31 на модуле ЦП и кнопкой 32 "DEF". В случае резервирования модулей ЦП режим работы контроллера определяется положением переключателей 31 на обоих модулях ЦП. Переключение режимов "MASTER" / "SLAVE" выполняется вручную переключателем 31 или автоматически. Механизм переключения режимов реализован в СПО модуля ЦП. Для переключения режимов вручную в переключатель 31 вставляется ключ, задается одно из трех положений переключателя, соответствующее указанному режиму и перезагружается модуль ЦП.When the controller is operating, a signal is sent from the sensors to the input modules of the local 3 or remote 4 sections, where it is converted into digital format and digitally transmitted to the CPU module 6, where it is processed and then the processing result is transmitted to the output modules of the corresponding sections of the controller. In turn, the output modules transmit the control signal to the actuators. The operating mode of the CPU module (controller) is determined by the position of the switch 31 on the CPU module and the "DEF" button 32. In the case of redundant CPU modules, the operating mode of the controller is determined by the position of switches 31 on both CPU modules. Switching modes "MASTER" / "SLAVE" is performed manually with the switch 31 or automatically. The mode switching mechanism is implemented in the SPO of the CPU module. To switch modes manually, a key is inserted into the switch 31, one of the three switch positions is set corresponding to the specified mode, and the CPU module is rebooted.

Описание режимов работы модуля ЦП без резервирования:Description of the modes of operation of the CPU module without redundancy:

Режим "RUN" (Управление): выполняется прикладная программа (осуществляется управление технологическим процессом), работают все сконфигурированные службы, диагностика контроллера, служба «Plug&Play» модулей.RUN mode: the application is running (process control is in progress), all configured services, controller diagnostics, Plug & Play service of the modules are running.

При резервировании модуль ЦП принимает решение о выборе состояния работы "MASTER" / "SLAVE" в зависимости от результатов диагностики. В состоянии "MASTER" происходит полное управление ресурсами контроллера (управление технологическим процессом). В состоянии "SLAVE" прикладная программа в модуле ЦП выполняется, но управление контроллером не осуществляется. При этом модуль ЦП готов к переключению в режим «MASTER» (если нет отказов).In case of redundancy, the CPU module decides on the choice of the "MASTER" / "SLAVE" operating state depending on the diagnostic results. In the "MASTER" state, the controller resources are fully managed (process control). In the "SLAVE" state, the application in the CPU module is executing, but the controller is not being controlled. In this case, the CPU module is ready to switch to the "MASTER" mode (if there are no faults).

Режим "PRG" (Конфигурирование): выполнение прикладной программы остановлено, выходы заблокированы, модуль ЦП находится в режиме конфигурирования (программирования).PRG Mode (Configuration): Application execution stopped, outputs disabled, CPU module is in configuration (programming) mode.

Режим "DEF" (вспомогательный режим): предназначен для восстановления заводской конфигурации (например, для восстановления забытого или неправильно установленного IP-адреса).DEF mode (auxiliary mode): used to restore the factory configuration (for example, to restore a forgotten or incorrectly set IP address).

Ручной перевод переключателя в положение "LOCK" (сокращение от Lock out - блокировка выходов) приводит к блокировке режима "MASTER", прикладная программа в модуле ЦП продолжает выполняться, но выходные сигналы управления блокированы.By manually moving the switch to the "LOCK" position (short for Lock out), the "MASTER" mode is blocked, the application program in the CPU module continues to run, but the control outputs are blocked.

Figure 00000001
Figure 00000001

Список литературыBibliography

1. Н.Н. Сергиенко, В.В. Скороходов. ПЛК ТЕКОН для ответственных применений // Журнал «ИСУП», №4(24), 2009. Точный адрес статьи: https://isup.ru/articles/4/410/1. N.N. Sergienko, V.V. Skorokhodov. PLC TEKON for critical applications // ISUP magazine, No. 4 (24), 2009. The exact address of the article: https://isup.ru/articles/4/410/

2. B.C. Сережкин. Высоконадежные АСУ ТП на базе ПТК «ТЕКОН» для объектов большой и малой энергетики // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - Издательство: Общество с ограниченной ответственностью «Горная книга» (Москва). - 2014. - №5. - С. 182 - 189.2. B.C. Serezhkin. Highly reliable APCS based on PTK "TEKON" for objects of large and small power engineering // Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). - Publisher: Limited Liability Company "Gornaya Kniga" (Moscow). - 2014. - No. 5. - S. 182 - 189.

3. Product Information Note. Experion I/O Families.3. Product Information Note. Experion I / O Families.

PN-07-31 ENG December 2007 Honeywell International Inc., page 1-5.PN-07-31 ENG December 2007 Honeywell International Inc., page 1-5.

Точный адрес информации о продукте:The exact address of the product information:

4. Technical Information. Experion CEE-based Controllers and I/O Overview. Doc EP03-290-400Doc # EP03-290-400 Release # 400 July 2010, Version 1.0, Honeywell International Inc., page 21, 24.4. Technical Information. Experion CEE-based Controllers and I / O Overview. Doc EP03-290-400 Doc # EP03-290-400 Release # 400 July 2010, Version 1.0, Honeywell International Inc., page 21, 24.

Точный адрес информации о продукте:The exact address of the product information:

5. Process Solutions. Product Information Note. Experion C300 Controller.5. Process Solutions. Product Information Note. Experion C300 Controller.

PN-12-49-ENG November 2012 Honeywell International Inc.PN-12-49-ENG November 2012 Honeywell International Inc.

Точный адрес информации о продукте:The exact address of the product information:

6. Honeywell launches latest DCS, 30 APR 2014.6. Honeywell launches latest DCS, 30 APR 2014.

Точный адрес статьи в журнале:The exact address of the article in the journal:

7. Experion PKS, Release 501, Control Firewall User's Guide, EPDOC-XX20-en-501B, April 2018, Honeywell International Inc, page 17.7. Experion PKS, Release 501, Control Firewall User's Guide, EPDOC-XX20-en-501B, April 2018, Honeywell International Inc, page 17.

Точный адрес информации о продукте:The exact address of the product information:

https://www.nexinstrument.com/assets/images/pdf/CC-PCF901.pdfhttps://www.nexinstrument.com/assets/images/pdf/CC-PCF901.pdf

8. Точный адрес о продукте: https://ru.wikipedia.org/wiki/SFP8. The exact address about the product: https://ru.wikipedia.org/wiki/SFP

9. Многофункциональный контроллер МФК 1500. Руководство по эксплуатации. Часть 1. Общие сведения о контроллере.9. Multifunctional controller MFK 1500. Operation manual. Part 1. General information about the controller.

ДАРЦ.420002.003 РЭ1, Москва, 2014 г., страница 20, рисунок 1.7DARTS.420002.003 RE1, Moscow, 2014, page 20, figure 1.7

Точный адрес о продукте:Exact address about the product:

https://docplayer.ru/29581023-Mnogofunkcionalnyy-kontroller-mfk1500.htmlhttps://docplayer.ru/29581023-Mnogofunkcionalnyy-kontroller-mfk1500.html

10. Патент на полезную модель RU №115939 U1.10. Utility model patent RU No. 115939 U1.

Claims (1)

Программируемый контроллер, содержащий процессорный блок и по меньшей мере одну удаленную секцию, содержащую по меньшей мере одно шасси с по меньшей мере одним интерфейсным модулем и с модулями ввода-вывода, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере одну локальную секцию, содержащую по меньшей мере одно шасси с модулями ввода-вывода, при этом процессорный блок состоит из шасси и закрепленного на шасси модуля центрального процессора или закрепленных на шасси двух резервированных модулей центральных процессоров, для чего шасси имеет на передней стенке механические и электрические соединители, при этом шасси процессорного блока дополнительно имеет интерфейсные соединители, предназначенные для дублированных шин, предназначенных для связи с шасси локальной секции, а каждый модуль центрального процессора имеет на передней стенке интерфейсные соединители, по меньшей мере два из которых предназначены для дублированных шин, предназначенных для связи с интерфейсным модулем удаленной секции, и еще по меньшей мере два из которых предназначены для дублированных шин, предназначенных для связи с системой верхнего уровня АСУ ТП, и еще по меньшей мере два интерфейсных соединителя на передней стенке модуля центрального процессора имеют вид SFP-модулей и предназначены для межконтроллерного обмена данными.A programmable controller containing a processing unit and at least one remote section containing at least one chassis with at least one interface module and with input-output modules, characterized in that it further comprises at least one local section containing at least one chassis with input-output modules, while the processor unit consists of a chassis and a CPU module fixed to the chassis or two redundant CPU modules fixed to the chassis, for which the chassis has mechanical and electrical connectors on the front wall, while the processor chassis the unit additionally has interface connectors intended for duplicated buses intended for communication with the local section chassis, and each CPU module has interface connectors on the front wall, at least two of which are intended for duplicated buses intended for communication with the interface module remote section, and at least two of which are intended for duplicated buses intended for communication with the upper level system of the APCS, and at least two more interface connectors on the front wall of the central processor module have the form of SFP modules and are intended for inter-controller exchange data.
RU2019141404A 2019-12-13 2019-12-13 Industrial programmable controller RU2749103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141404A RU2749103C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Industrial programmable controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141404A RU2749103C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Industrial programmable controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749103C1 true RU2749103C1 (en) 2021-06-04

Family

ID=76313739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019141404A RU2749103C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Industrial programmable controller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749103C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825561C1 (en) * 2024-02-14 2024-08-27 Акционерное общество "Лаборатория Касперского" Programmable logic controller for controlling real-time devices

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7457322B1 (en) * 2001-05-22 2008-11-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for multi-chassis configurable time synchronization
RU171436U1 (en) * 2016-12-30 2017-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER FOR A TERRITORALLY DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM
RU2635896C1 (en) * 2016-07-07 2017-11-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева") High-performance computer platform based on processors with heterogeneous architecture
US20170344445A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Bristol, Inc. D/B/A Remote Automation Solutions Methods and apparatus to implement communications via a remote terminal unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7457322B1 (en) * 2001-05-22 2008-11-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for multi-chassis configurable time synchronization
US20170344445A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Bristol, Inc. D/B/A Remote Automation Solutions Methods and apparatus to implement communications via a remote terminal unit
RU2635896C1 (en) * 2016-07-07 2017-11-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева") High-performance computer platform based on processors with heterogeneous architecture
RU171436U1 (en) * 2016-12-30 2017-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER FOR A TERRITORALLY DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825561C1 (en) * 2024-02-14 2024-08-27 Акционерное общество "Лаборатория Касперского" Programmable logic controller for controlling real-time devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3715976B1 (en) Modular backplane for an industrial controller
CN107112750B (en) Remote terminal unit hardware architecture
RU171436U1 (en) PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER FOR A TERRITORALLY DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM
Berger Automating with STEP 7 in STL and SCL: SIMATIC S7-300/400 programmable controllers
Berger Automating with SIMATIC: controllers, software, programming, data
US8274782B2 (en) Motor control center network connectivity method and system
CN110119369B (en) Flexible scalable automation device with hot pluggable I/O units
EP2887783B1 (en) Slice-IO housing with side ventilation
EP0879445A1 (en) Device for inherently safe signal matching
WO2020086371A1 (en) Field termination assembly supporting use of mistake-proof keys
EP2899640B1 (en) Servo drive device
CN107966922B (en) Single channel input/output in modular sub-chassis
US10261486B2 (en) On machine input/output (I/O) system with modular connections
US9864721B2 (en) Cascaded fieldbus system
RU2749103C1 (en) Industrial programmable controller
RU198149U1 (en) CPU industrial programmable controller
SE466931B (en) PROCESS ALIGNMENT SYSTEM
KR101769708B1 (en) Signal interface appartus in high voltage direct current system
RU2349949C2 (en) Complex of hardware-software means of control and management automation
US20070208439A1 (en) Support for flexible integration of an industrial process simulation system with a control system
PT1695158E (en) Intrinsically safe data transmission device
US7693592B2 (en) Interface unit for automation systems and method of providing and installing such an interface
CN105988398A (en) PC-based industrial robot control system and method for unmanned machine room
US7636243B2 (en) Methods and apparatus for a board assembly
RU2600715C2 (en) Communication device with object